高中物理 第五章《圆周运动》学案 新人教版必修2.doc

圆周运动学案【学习目标】1、知道匀速圆周运动的概念2、理解线速度、角速度和周期3、理解线速度、角速度和周期之间的关系4.能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决有关问题。【重点、难点】重点：1、理解线速度、角速度和周期2、线速度、角速度及周期之间的关系难点：1、对角速度概念的理解。 2、利用匀速圆周运动的有关公式解决实际问题。【课前预习】一、线速度：（1）定义：做圆周运动的物体，通过的 （2）物理意义：用来描述质点 (3) 方向: (4) 大小: （5）单位： （6）线速度是物体做圆周运动的 速度（瞬时或平均）。二、匀速圆周运动：（1）质点做圆周运动，并且 的大小处处相等，这种运动就叫匀速圆周运动。三、角速度：（1）定义：做圆周运动的物体，半径扫过的角度与 (2)物理意义：用来描述质点 (3)大小： （4）单位： 四、转速（n）、周期（t）、频率（f）：（1）转速是指物体单位时间所转过的 （2）做圆周运动的物体 叫周期。 （3）做圆周运动的物体 叫频率。五、线速度、角速度和周期之间的关系（1）线速度与角速度之间的关系 （2）角速度和周期之间的关系 （3）周期与频率的关系： 【探究与生成】 【问题1】 对匀速圆周运动的理解【教师点拨】1、匀速圆周运动的线速度方向是时刻变化的，因此它仍是一种变速运动，这里的“匀速”是指速率不变。例1、 关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）a匀速圆周运动是匀速运动b匀速圆周运动可能是匀速运动c匀速圆周运动一定是变速运动d匀速圆周运动是匀速率圆周运动解析 ：cd【问题2】 同轴转动物体的圆周运动情况【教师点拨】 同轴转动的物体上各点的角速度、转速和周期相等，而线速度与半径成正比例2 静止在地球上的物体都要随地球一起转动，下列说法正确的是（ ）a它们的运动周期都是相同的b它们的线速度大小都是相同的c赤道上物体的角速度最大d在两极上物体的线速度最大解析 ：地球绕自转轴转动时，所有地球上各点的周期及角速度都是相同的，地球表面物体做圆周运动的平面是物体所在纬度线平面，其圆心分布在整条自转轴上。不同纬度处物体做圆周运动的半径是不同的，只有同一纬度处的物体转动半径相等，线速度的大小才相等，但即使物体的线速度大小相同，方向也各不相同。答案：a 【问题3】直线运动与圆周运动综合【教师点拨】直线运动与圆周运动是两种不同的、相互独立的运动，但它们可以通过时间联系在一起，算出两个运动的时间，根据时间相等列方程。例3 如图所示，直径为d的纸质圆筒，以角速度绕轴o高速运动，有一颗子弹沿直径穿过圆筒，若子弹穿过圆筒时间小于半个周期，在筒上先、后留下a、b两个弹孔，已知ao、bo间夹角为弧度，则子弹速度为 解析：子弹在a处进入筒后，沿直径匀速直线运动，经t=d/v时间打在圆筒b上，在t时间内，圆筒转过的角度t=，则d/v=（）/，v=d/（）答案 d/（）拓展与分享：如果将原题中的“若子弹穿过圆筒时间小于半个周期”去掉，子弹的速度又如何？【问题4】皮带传动问题【教师点拨】 1、同一种转盘上各点的角速度相同2、 同一皮带轮边缘上各点的线速度大小相等（不打滑）例4 如图所示的皮带传动装置，主动轮o上两点b和c的半径分别为2r和r，从动轮o2的半径为r，a、b分别为轮缘上的两点，设皮带不打滑，求：a、b、c三点的角速度之比abc= a、b、c三点的线速度大小之比v avbvc= 解析 ： 皮带不打滑，表示皮带接触点处线速度大小相等，故v a=vb，因b与c为同一轮上两点，角速度相等，线速度与半径成正比，vb=2vc故三点线速度之比为221因v a=vba，当线速度相等时，角速度与半径成反比，ab=21，又b=c故三点角速度之比为211。 【课堂练习】1质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（ ）a线速度越大，周期一定越小b角速度越大，周期一定越小c转速越大，周期一定越小d圆周半径越小，周期一定越小2关于匀速圆周运动的角速度与线速度，下列说法中正确的是（ ）a半径一定，角速度与线速度成反比b半径一定，角速度与线速度成正比c线速度一定，角速度与半径成反比d角速度一定，线速度与半径成正比3a、b两个质点，分别做匀速圆周运动，在相同的时间内它们通过的路程之比sasb=23，转过的角度之比ab=32，则下列说法正确的是（ ）a它们的半径之比rarb=23b它们的半径之比rarb=49c它们的周期之比tatb=23d它们的频率之比fafb=234两个小球固定在一根长为l的杆的两端，绕杆上的o点做圆周运动，如图所示，当小球1的速度为v1时，小球2的速度为v2，则转轴o到小球2的距离为（ ）av1l/(v1+v2) bv2l/(v1+v2) c(v1+v2)l/v1 d(v1+v2)l/v1a组1下列说法正确的是： ( )a匀速圆周运动是一种匀速运动； b匀速圆周运动是一种匀变速运动； c匀速圆周运动是一种变加速运动 d匀速圆周运动的物体处于平衡状态 2对于做匀速圆周运动的物体,下面说法正确的是（ ）a.相等的时间里通过的路程相等b.相等的时间里速度变化量相等c.相等的时间里发生的位移相同d.相等的时间里转过的角度相等aqp3060ob3、如图所示，一个环绕中心线ab以一定的角速度转动，下列说法正确的是（）ap、q两点的角速度相同bp、q两点的线速度相同cp、q两点的角速度之比为1dp、q两点的线速度之比为14.图示为某一皮带传动装置.主动轮的半径为r1,从动轮转动的半径为r2.已知主动轮做顺时针转动,转速为n,转动过程中皮带不打滑,下列说法正确的是 ( )a.从动轮做顺时针转动 b.从动轮做逆时针转动c.从动轮的转速为 d.从动轮的转速为5、已知地球的半径r6400km，试回答下列问题：地球自转的角速度赤道上的物体因地球自转具有多大的线速度？因地球的自转，北京和广州两城市的角速度是否相等？线速度是否相等？若不相等，请说明哪个较大【b组】1. 细绳的一端固定在o点另一端系小球，小球在光滑的水平面做匀速圆周运动，运动四分之一周后细绳与固定其间的一钉子c相碰，碰后（ ）a.小球的线速度突然增大 b. 小球的线速度大小不变 c.小球的周期变大 d. 小球的角速度突然增大 2如图所示是一个玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，下列表述正确的是 （ ）aa、b和c三点的线速度大小相等 ba、b和c三点的角速度相等ca、b的角速度比c的大 dc的线速度比a、b的大 op3、半径为r的大圆盘以角速度旋转，如图所示，有人站在p盘边点上随盘转动，他想用枪击中在圆盘中心的目标o，若子弹的速度为v0，则（）a枪应瞄准目标o射去b枪应向po的右方偏过角度射去，而cosr/v0c枪应向po的左方偏过角度射去，而tanr/v0d枪应向po的左方偏过角度射去，而sinr/v0 4、如图所示，圆盘绕圆心做逆时针匀速转动，圆盘上有两点a、b，oa3，ob是oa aob的3倍，圆盘的转速n120 r / min试求：a点转动的周期b点转动的角速度a、b两点转动的线速度数值cbacba5如图所示的传动装置中，b、c两轮固定在一起，绕同一轴转动，a、b两轮用皮带传动，三轮半径关系是ra = rc = 2rb。若皮带不打滑，求三轮边缘a、b、c三点的角速度之比和线速度之比。6、如图所示，在半径为r的水平圆板中心轴的正上方高h处水平抛出一小球，圆板做匀速转动，当圆板半径ob转到与小球初速度方向平行时（图示位置），开始抛出小球，要使小球与圆板只碰一次，且碰撞点为b，求：bohv0r小球的初速度大小；圆板转动的角速度大小。课前预习：一（1）弧长与所用的时间的比值 （2）运动的快慢 （3）与轨迹相切 （4）v= s/t (5)m/s (6) 瞬时 二、（1）线速度三、 (1)时间的比值 （2）绕圆心转动的快慢 （3） =/t(4) rad/s四、（1）圈数 （2）转过一周所用的时间 （3）单位时间所转的圈数五、 (1)vr (2) =2/t (3)t=1/f课堂练习